Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Ansteuerung mit uC und MOSFET -> so ok?


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von Lars M. (Gast)


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Hallo miteinander,

ich verfolge diese Forum nun schon etwas länger, ich habe hier auch 
schon sehr viel über AVR uC und viele andere Dinge über E-Technik 
gelernt, was mir bisher eine große Hilfestellung war. :) Danke dafür 
schonmal!



So nun zu meinem Anliegen:

Wir haben zur zeit in der Schule ein kleines (zufälligerweise 
Fachübergreifendes) Projekt. In einem Fach eine Schltung entwerfen, in 
dem anderen Fach ein kleines Programm entwerfen.

Passt gut zusammen, da ich mir eh eine LED-Steuerung auf basis eines 
Tiny13A basteln wollte.

Das Programm soll mehrere Funktionen haben, welche ich auch zum großen 
Teil fertig habe (Eine PWM Helligkeitssteuerung):

- Eine Funktion ist die Steuerung mittels eines Potis -> ADC -> PWM

- Die zweite Funktion die LEDs nach hell faden -> 20sek warten -> dunkel 
faden (noch nicht fertig)

Das Programm zu schreiben stellt erstmal kein Problem dar.



Nun meine Eigentlichen Fragen zur Schaltung:

- Der gewählte MOSFET (IRF3707Z) hat eine Uth von 2,5V, der AVR Steuert 
diesen mit 5V an. Ist das ausreichend um diesen MOSFET voll anzusteuern?

- Ich möchte gerne im bereich des Potis R1 auch einen MOSFET einsetzen, 
der diesen Teil der Schaltung entkoppelt, solange die ADC- Funktion 
nicht genutzt wird. Dieser würde auch mit 5V angesteuert aus PIN3 (PB4), 
allerdings stellt sich mit dhier die Frage, ob das funktionieren kann, 
da ja die DS-Spannung in diesem Fall den gleichen Pegel hätte wie die 
GS-Spannung.



Danke schonmal für eure Antworten!

MfG

von Harald W. (wilhelms)


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Lars M. schrieb:

> eine LED-Steuerung auf basis eines Tiny13A basteln wollte.

Ich nehme mal so an, die LED soll oben links angeschlossen werden?
Wo ist denn der dafür nötige Vorwiderstand?

von Lars M. (Gast)


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Ähm ja, das habe ich ganz vergessen, Sorry.


Oben links ist eine Hohlbuchse, an diese kommt das Netzteil.

Die LEDs kommen oben Rechts an eine Klemme, diese sind natürlich auf die 
anliegende Spannung ausgelegt (in diesem Fall sind es 24V für 25 LEDs, 
jeweils 5 in Reihe mit Vorwiderstand, das ganze 5-fach parallel 
geschaltet. Blaue diffuse LEDs mit 3,2V)

von Lars M. (Gast)


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Ich werde mich wohl besser mal hier Registrieren, damit ich meine 
Beiträge auch Editieren kann...

Diese Schaltung stellt sozusagen nur die Steuerung für entsprechend 
nachgeschaltete LEDs dar.


Mein Lehrer hatte vorgeschlagen einen Power-MOSFET zu nehmen, so könnte 
man die Schaltung auch noch für andere Dinge verwenden

von Lars M. (larsmie)


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Lars M. schrieb:
> - Der gewählte MOSFET (IRF3707Z) hat eine Uth von 2,5V, der AVR Steuert
> diesen mit 5V an. Ist das ausreichend um diesen MOSFET voll anzusteuern?
>


Wer kann mir dazu was sagen?


> - Ich möchte gerne im bereich des Potis R1 auch einen MOSFET einsetzen,
> der diesen Teil der Schaltung entkoppelt, solange die ADC- Funktion
> nicht genutzt wird. Dieser würde auch mit 5V angesteuert aus PIN3 (PB4),
> allerdings stellt sich mit dhier die Frage, ob das funktionieren kann,
> da ja die DS-Spannung in diesem Fall den gleichen Pegel hätte wie die
> GS-Spannung.

Und wie sieht das hier aus?! Ich meine mal aufgeschnappt zu haben, dass 
die DS-Spannung höher sein muss als die GS-Spannung.


Ich nehme hier ja einen N-MOSFET, der schaltet den Spannungsteiler ja 
gegen Masse.

: Bearbeitet durch User
von Felix P. (fixxl)


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Lars M. schrieb:
> - Der gewählte MOSFET (IRF3707Z) hat eine Uth von 2,5V, der AVR Steuert
> diesen mit 5V an. Ist das ausreichend um diesen MOSFET voll anzusteuern?
Die entscheidende Kenngröße für die Vollaussteuerung ist RDS(on), der 
On-Widerstand der Drain-Source-Strecke. Dieser ist im Datenblatt deines 
MOSFETs für eine Gate-Source-Spannung von 4.5V mit maximal 12.5mOhm 
spezifiziert, bei 5V wird er demnach noch darunter liegen. Uth ist als 
Kenngröße für das Durchschalten ungeeignet, sondern ist eher als der 
Spannungswert zu verstehen, unterhalb dessen der Transistor sicher 
sperrt.

Lars M. schrieb:
>> - Ich möchte gerne im bereich des Potis R1 auch einen MOSFET einsetzen,
>> der diesen Teil der Schaltung entkoppelt, solange die ADC- Funktion
>> nicht genutzt wird. Dieser würde auch mit 5V angesteuert aus PIN3 (PB4),
>> allerdings stellt sich mit dhier die Frage, ob das funktionieren kann,
>> da ja die DS-Spannung in diesem Fall den gleichen Pegel hätte wie die
>> GS-Spannung.
>
> Und wie sieht das hier aus?! Ich meine mal aufgeschnappt zu haben, dass
> die DS-Spannung höher sein muss als die GS-Spannung.
Du willst den MOSFET zwischen Anschluss A des Potis (Drain) und GND 
(Source) anschließen? Das sollte kein Problem sein. Dass die DS-Spannung 
größer sein muss als die GS-Spannung stimmt nicht.

von Paul B. (paul_baumann)


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@Lars
Der Attiny (im Bild oben) ist aber auch breit.
;-)
Wenn der noch weiter wächst, überragt er einen beliebigen Atmega um 
Haupteslänge.

MfG Paul

von Lars M. (larsmie)


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Hehe, ja der ist leider so in der library gezeichnet gewesen, auf dem 
Board stimmen die Maße aber.

von Lars M. (larsmie)


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Felix Pflaum schrieb:
> Die entscheidende Kenngröße für die Vollaussteuerung ist RDS(on), der
> On-Widerstand der Drain-Source-Strecke. Dieser ist im Datenblatt deines
> MOSFETs für eine Gate-Source-Spannung von 4.5V mit maximal 12.5mOhm
> spezifiziert, bei 5V wird er demnach noch darunter liegen. Uth ist als
> Kenngröße für das Durchschalten ungeeignet, sondern ist eher als der
> Spannungswert zu verstehen, unterhalb dessen der Transistor sicher
> sperrt.


Okay, ich habe mir jetzt mal das Datenblatt vom IRF3707Z und das vom 
IRLIZ44n (Logic Level Mosfet) zu gemüte geführt.

Beim 3707 steht bei 4.5V 12,5 m(ili?) Ohm, beim IRLIZ44n sind es aber 
mehr (25mOhm bei 5V).

Das Versteh ich jetzt nicht ganz, kann mir das jemand erklären?

: Bearbeitet durch User
von Felix P. (fixxl)


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Lars M. schrieb:
> Okay, ich habe mir jetzt mal das Datenblatt vom IRF3707Z und das vom
> IRLIZ44n (Logic Level Mosfet) zu gemüte geführt.
>
> Beim 3707 steht bei 4.5V 12,5 m(ili?) Ohm, beim IRLIZ44n sind es aber
> mehr (25mOhm bei 5V).
>
> Das Versteh ich jetzt nicht ganz, kann mir das jemand erklären?

Was verstehst du daran nicht? Unterschiedliche MOSFETs haben 
unterschiedliche On-Widerstände, weil sie auch für verschiedene Zwecke 
entwickelt und eingesetzt werden. Die Tabellen in den Datenblättern 
geben dir ja einen Hinweis über einige der Kenngrößen und manche MOSFETs 
sind eben eher hinsichtlich der einen, andere hinsichtlich der anderen 
optimiert.

So sind bei MOSFETs technologiebedingt z.B. Spannungsfestigkeit und 
On-Widerstand zwei sich widersprechende Zielgrößen. Niedriger 
On-Widerstand und hohe Spannungsfestigkeit passen nicht zueinander. Der 
IRLIZ44N kann 55V zwischen Drain und Source sperren, der IRF3707Z nur 
30V, dafür ist der On-Widerstand beim IRLIZ44N eben auch höher.

: Bearbeitet durch User

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